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Identification of the causal agent of dogwood brown spots

山茱萸褐斑病病原鉴定



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  44(2): 204 ̄207(2014)
收稿日期: 2013 ̄01 ̄11ꎻ 修回日期: 2013 ̄12 ̄28
基金项目: 河南省高校科技创新团队支持计划项目(2010JRTSTHNO12)
通讯作者: 黄思良ꎬ研究员ꎬ主要从事植物病害防治研究ꎻ E ̄mail: silianghuang@126.comꎮ
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研究简报
山茱萸褐斑病病原鉴定
牛小瑞1ꎬ2ꎬ 黄思良2∗ꎬ 黎起秦1ꎬ 王 雅1ꎬ2ꎬ 余功明1ꎬ 王 坦2
( 1广西大学农学院ꎬ 南宁 530005ꎻ 2 南阳师范学院生命科学与技术学院ꎬ 南阳 473061)
Identification of the causal agent of dogwood brown spots   NIU Xiao ̄rui1ꎬ2ꎬ HUANG
Si ̄liang2ꎬ LI Qi ̄qin1ꎬ WANG Ya1ꎬ2ꎬ YU Gong ̄ming1ꎬ WANG Tan2   ( 1 Agricultural Collegeꎬ Guangxi Universityꎬ
Nanning 530005ꎬ Chinaꎻ 2 School of Life Science and Technologyꎬ Nanyang Normal Universityꎬ Nanyang 473061ꎬ China)
Abstract: Dogwood is a valuable medicinal plant. Nanyang of Henan Provinceꎬ is one of the main dogwood ̄
producing areas in China. In recent yearsꎬ Dogwood brown spots severely occurred in Nanyang. The leaf brown
spots were divided into I ̄ and R ̄types based on their distinctive symptoms. Five Alternaria sp. isolates from
disease leaves were collected. Two representative isolates (A18 and A16) were identified as the members of
Alternaria alternata based on their morphological characteristics and ribosomal DNA internal transcribed spacer
(rDNA ̄ITS) sequences after their pathogenicity on dogwood leaves was confirmed. This is the first report of
A. alternata causing brown spot disease on dogwood.
Key words: dogwoodꎻ brown spotꎻ Alternaria alternata
文章编号: 0412 ̄0914(2014)02 ̄0204 ̄04
    山 茱 萸 ( Cornus officinalis ) 为 山 茱 萸 科
(Cornaceae)山茱萸属植物ꎬ其成熟干燥果肉(俗称
枣皮)为我国常用名贵中药材ꎮ 河南省南阳市(西
峡、内乡和南召等县)为我国山茱萸主产区之一ꎬ 仅
西峡县截止 1990 年已发展到 500 万株ꎬ年产枣皮
315万 kgꎬ产值达 4 200万元ꎬ居全国首位ꎮ 近年ꎬ作
者对西峡县山茱萸产区进行病害调查时发现ꎬ由链
格孢菌(Alternaria sp.)引起的山茱萸褐斑病发生普
遍ꎬ该病严重发生时可致植株 95%以上叶片枯死ꎬ落
果率高达 87%ꎬ造成山茱萸大幅减产ꎬ给当地果农带
来严重经济损失ꎮ 迄今ꎬ未见链格孢菌引起的山茱
萸病害报道ꎮ 本研究对该病的病原菌进行分离鉴
定ꎬ以期为病害的防控提供依据ꎮ
1  材料与方法
1.1  样品来源
山茱萸褐斑病样品(新鲜病叶)于 2011 年与
2012年 6~7月采自南阳市西峡县二郎坪镇ꎮ
1.2  病原菌的分离与纯化
用马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)平板按常
规组织分离法进行病原菌分离ꎮ 待长出菌落后ꎬ对
分离物进行单孢纯化ꎬ于 4℃下保存备用ꎮ
1.3  致病性测定
对供试单孢菌株的致病性测定依据 Koch 法
则进行ꎮ 处理一:将菌株的 8 mm菌饼分别接种于
用无菌牙签刺伤或无伤的山茱萸健康嫩叶上ꎬ同时
接种纯 PDA培养基作对照ꎻ处理二:用 5 mL 0􀆰 1%
吐温水洗脱 PDA 平板上的分生孢子ꎬ用无菌水将
孢子悬浮液稀释至 3.0×104 个孢子 / mLꎬ分生孢子
悬浮液分别喷雾于用无菌牙签刺伤和无伤的山茱
萸健康嫩叶上ꎬ同时喷无菌水作对照ꎮ 28℃下保湿
48~72 hꎬ 观察接种部位病变情况ꎮ 每处理设 3 个
 
  2期 牛小瑞ꎬ等:山茱萸褐斑病病原鉴定
重复ꎮ 对发病叶片的病斑进行接种菌的再分离和
鉴定ꎮ
1.4  病原菌的鉴定
将致病菌株接种在马铃薯胡萝卜琼脂(PCA)
平板上ꎬ用 40 W 日光灯(培养皿距光源 40 cm)
23℃下ꎬ8 h光照与 16 h 黑暗交替培养 7 d [1]ꎬ同
时将菌株接种在水琼脂(WA)平板上ꎬ观察菌落及
分生孢子的颜色与形态ꎬ随机测量 100个分生孢子
的大小ꎮ
用十二烷基磺酸钠( SDS)法[2]提取菌丝体
DNA时作如下改进:用 SDS 提取液代替液氮研磨
菌丝体ꎬ菌丝体研磨液的水浴时间延长为 50 minꎬ
DNA抽提试剂改为 Tris 平衡酚和氯仿ꎮ 用真菌
rDNA ̄ITS 通用引物 ITS1 ( 5′ ̄TCCGTAGGTGA
ACCTGCGG ̄3′) 和 ITS4 ( 5′ ̄TCCTCCGCTTATT ̄
GATATGC ̄3′)(大连宝生物有限公司合成)扩增
菌株 A18 和 A16 的 rDNA ̄ITS 片段ꎬ并委托上海
英骏生物技术有限公司对 PCR产物进行纯化与测
序ꎮ 测序结果用 BLAST 程序与 GenBank 中的核
酸序列库进行同源性比较ꎬ并从 GenBank 数据库
中下载相关的菌株 rDNA ̄ITS 序列ꎬ 用软件
MEGA5.1 Beta2中的 NJ法构建系统进化树(boot ̄
strap检验 1 000次)ꎮ
2  结果与分析
2.1  症状
山茱萸褐斑病主要为害叶片(图 1 ̄A、图 1 ̄B
与图1 ̄C) ꎮ叶片上褐斑分为不规则型( irregular
typeꎬ简称 I型)(图 1 ̄A)和圆型( round typeꎬ简称
R型)(图 1 ̄B、图 1 ̄C)ꎮ 前者多始发于近叶先端
两侧叶脉间的组织ꎬ病斑黑褐色至棕褐色ꎬ形状不
规则ꎬ前期病健交界不甚明显ꎬ后期病斑融合ꎬ致叶
片从先端朝基部逐渐枯死(回枯)ꎮ 后者病斑为圆
形或近圆形ꎬ直径一般 1~3 mmꎬ病健交界明显ꎬ后
期病斑中央多转成灰白色ꎬ湿度大时ꎬ近叶先端病
斑也可融合成大的不规则型褐斑(图 1 ̄C)ꎮ
2.2  病原菌分离物的致病性
从叶片 I型和 R 型病斑上分离组织 60 块ꎬ共
得到真菌分离物 12株ꎬ其中链格孢分离物 5株(分
离率 8.3%)ꎬ 非链格孢真菌分离物 7 株ꎮ 对单孢
纯化后的分离物进行致病性测定结果表明:仅链格
孢菌株 A18(分离自 I 型病斑)与 A16(分离自 R
型病斑)在有伤和无伤接种条件下菌丝体和分生
孢子均可侵染山茱萸健康叶片ꎬ且 A18 接种产生
的不规则形病斑多发生于叶脉间ꎬ发病症状与 I 型
病斑相似ꎻA16 接种产生近圆形小病斑ꎬ接种后第
3 d 或第 4 d 叶尖病斑开始融合为不规则型大斑ꎬ
发病症状与 R 型病斑相似ꎻ非链格孢分离物接种
及对照叶片均不发病ꎮ 从接种发病叶片组织再分
离均可得到与原接种菌株形态一致的分离物ꎮ 证
明菌株 A16和 A18为山茱萸褐斑病的病原菌ꎮ
2.3  病原菌的鉴定
    菌株 A18 在 PDA 培养基上ꎬ菌落圆形ꎬ初呈
灰白色ꎬ产孢后转墨绿色或灰黑色(图 2 ̄A、图 2 ̄
B)ꎬ在贫营养的WA平板上产孢量多ꎬ分生孢子串
生(2~8个孢子 /链)(图2 ̄C)ꎬ黑褐色ꎬ顶端多具一
Fig. 1  Symptoms of the dogwood brown spot disease
A: The I ̄type lesions concentrated on the distal end of a dogwood leafꎻ B: The scattered R ̄type lesions on a dogwood leafꎻ
C: The R ̄type lesions near the leaf margins syncretized together to form a larger lesion.
502
 
植物病理学报 44卷
Fig. 2  Morphological characteristics of isolate A18 causing dogwood brown spot disease
A: The front surface of a colony on PDA plateꎻ B: The rear face of the same colony in Fig. 2 ̄Aꎻ
C: Long conidial chains developed on WA plate (scale bar= 20 μm)ꎻ
D: Conidia formed on WA plate (scale bar= 10 μm) .
短喙(图 2 ̄D)ꎮ 在 PCA 平板上ꎬ孢子颜色为浅褐
至深褐色ꎬ椭圆形或棍棒形ꎬ具横隔 2 ~ 6 个ꎬ纵隔
或斜隔 0 ~ 3 个ꎬ呈砖格状ꎬ顶端有或无凸起的短
喙ꎬ近无色ꎬ孢子大小(20.0 μm~ 36.2 μm) (平均
28.1 μm) ×(6.9 μm~ 14.2μm) (平均 11.7 μm)ꎮ
该形态指标与细交链孢菌 Alternaria alternata 相
符[1]ꎮ 菌株 A16与 A18形态一致ꎮ
    菌株 A18与 A16的 PCR 产物测序结果相同ꎮ
将菌株 A18 的 rDNA ̄ITS 序列提交至 GenBank
(JQ972745)ꎮ BLAST 分析显示ꎬA18 与多株 A.
alternata菌株最大相似性达 100%ꎻ构建系统发育
树显示ꎬA18 与 8 株 A. alternata (AB369443、JQ07 ̄
0079、 AF347031、 FJ904919、 JF835825、 JF835828、
JF835832、JF441003)在自举值 100%水平相聚一
群ꎮ 结合病原菌的形态特征将引起山茱萸褐斑病
的病原菌鉴定为细交链孢菌 Alternaria alternata
(Fr.) Keisslerꎮ
3  结论与讨论
山茱萸原产中国ꎬ为名贵中药材ꎮ 目前ꎬ有关
山茱萸的研究报道多集中在药物成分的研发上ꎬ而
关于山茱萸病害病原鉴定的报道文献不多见ꎮ
Huang 等[3] 报道了葡萄座孢菌 Botryosphaeria
dothidea引起的山茱萸叶回枯病ꎻ还有前人在山茱
萸病害调查或防治措施介绍中虽然提及了
Ramularia引起的角斑病、Septobasidium spp.引起的
灰色膏药病、 Gloeosporium sp. 引起的炭疽病、
Phyllactinia corylea 引起的白粉病及 Eriophyes sp.
引起的毛毡病[4ꎬ5]ꎬ但对相关病害病原菌的系统鉴
602
 
  2期 牛小瑞ꎬ等:山茱萸褐斑病病原鉴定
定鲜见报道ꎮ 本研究系统鉴定了山茱萸褐斑病的
病原菌ꎬ该结果可为山茱萸病害的科学防控提供理
论依据ꎮ
与 R型褐斑相比ꎬI 型褐斑发生更普遍ꎬ更容
易造成叶先端枯死(叶回枯)ꎮ 这可能是因为南阳
市山茱萸主要在伏牛山一带生长ꎬ其生境湿度较
高ꎬ加上叶缘水孔分布较多ꎬ叶先端及其附近的叶
缘比其他部位更容易积水(尤其雨天)ꎬ使得该部
分组织更适合病原菌的侵染与生长繁殖ꎬ导致叶先
端及其叶缘组织较早受害枯死ꎮ 作者调查还发现ꎬ
导致山茱萸叶先端组织枯死的病原菌不限于细交
链孢菌ꎬ其他病原真菌 (如葡萄座孢菌 B. do ̄
thidea[4]、污斑拟盘多毛孢 Pestalotiopsis foedans)
亦可造成类似的叶回枯症状ꎮ 因此在进行田间诊
断时ꎬ对叶先端枯死组织应在分离病原菌的基础上
进行分离物的形态学鉴定ꎮ
细交链孢菌的孢子形态易受培养条件的影
响ꎬ在富营养基质上培养时ꎬ孢子形态变幅较大ꎬ但
在贫营养基质上培养时ꎬ与自然基质上产生的孢子
形态接近[1]ꎮ 本研究采用了贫营养培养基(PCA
和WA)进行病原菌培养ꎬ并控制培养条件ꎬ使其形
态鉴定结果更为准确ꎮ
参考文献
[1]   Simmons E Gꎬ Roberts R G. Alternaria themes and
variations(73)[J] . Mycotaxonꎬ 1993ꎬ 48: 109-140.
[2]   Dellaporta S Lꎬ Wood Jꎬ Hicks J B. A plant DNA
minipreparation: Version II [ J ] . Plant Molecular
Biology Reporterꎬ 1983ꎬ 1(4): 19-21.
[3]   Huang S Lꎬ Wang X Bꎬ Lu W Hꎬ et al. Isolation and
characterization of the pathogen causing leaf dieback of
dogwood [ A ] Public Plant Protection and Green
Prevention and Control ( in Chinese) [C] . Beijing:
China Agricultural Science and Technology Press (北
京:中国农业科学技术出版社)ꎬ 2010. 772.
[4]   Bi X Z. Two common diseases in dogwood and their
control ( in Chinese) [ J] . Anhui Forestry Science and
Technology (安徽林业科技)ꎬ 2003(2): 25-26.
[5]   Wang Q Xꎬ Zhai W Jꎬ Ding F Gꎬ et al. Dogwood
main diseases and insect pests and their control
measures ( in Chinese) [ J] . Hubei Forestry Science
and Technology (湖北林业科技)ꎬ 2010(164): 72-
73.
责任编辑:于金枝
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